Записи с меткой «емкость»

МОП-транзисторы

МОП-транзисторы.
Пиведены паспортные данные МОП-транзистора (MOSFET: NMOS, PMOS), вводимые пользователем, и список параметров его математической модели третьего уровня (LEVEL = 3), которые рассчитываются в программе.
Расчет параметров математических моделей отечественных МОП-транзисторов с помощью программы Model Editor затруднен ввиду того, что в паспортных данных отсутствуют значения зарядов Qg, Qgs.
МОП-транзисторы

Символы данных

Справочные данные

Параметры модели

Имя

Значение по умолчанию

Transconductance (Передаточная проводимость)

Id, gFS

Зависимость проводимости прямой передачи gFS от тока стока Id

RS
КР W L

20*10- 3 20*10- 6 * 0,5 2*10- 6

Transfer Curve (Проходная характеристика)

Vgs, Id

Зависимость тока стока Id от смещения затвор-исток Vgs

VTO

3 В

Rds (on) Resistance (Сопротивление канала в состоянии «включено»)

Id

Ток стока

RD

10- 3 Ом

Rds

Статическое сопротивление сток-исток

Vgs

Смещение затвор-исток

Zero-Bias Leakage (Сопротивление утечки канала при нулевом смещении на затворе)

Idss

Ток стока при нулевом потенциале затвора и напряжении Yds

RDS

1 МОм

Yds

Смещение сток-исток при измерении тока Idss

Turn-On Charge (Объемный заряд в состоянии «включено»)

Qgd

Общий заряд области затвора

CGSO CGDO

40 пФ
10 пФ

Qgs

Заряд области затвор-исток, необходимый для переключения

Yds

Постоянный потенциал истока (по умолчанию 50 В)

Id

Ток стока (по умолчанию 50 А)

Output Capacitance (Выходная емкость)

Yds, Coss

Зависимость выходной емкости Coss от смещения сток-исток Yds

CBD РВ MJ FC*

1 нФ 0,8 В 0,5 0,5

Switching Time (Время переключения)

tf

Время переключения

RG

5 Ом

Id

Ток стока

Vdd

Постоянный потенциал истока (по умолчанию 20 В)

Zo

Выходное сопротивление генератора импульсного напряжения (по умолчанию 5 Ом)

Reverse Drain Current (Ток стока в инверсном режиме)

Vsd, Idr

Зависимость напряжения прямого смещения перехода исток-сток Vsd от обратного тока стока Idr

IS N RB

10- 15 А 1 10- 3 Ом

Операционные усилители. После выбора в начальном меню программы Model Editor режима Operational Amplifier необходимо по запросам программы указать тип транзистора входного каскада и наличие внутренней/внешней коррекции:

  • Technology — BJT (биполярный транзистор) или JFET (полевой транзистор);
  • Input — NPN или PNP (для биполярного транзистора) и NJF или PJF (для полевого транзистора);
  • Compensation — Internally (внутренняя) или Externally (внешняя коррекция).

В табл. 5.10 приведены паспортные данные ОУ, которые вводит пользователь, и список параметров его макромодели, которые рассчитываются в программе.
Таблица 5.10.Операционные усилители

Символы данных

Справочные данные

Параметры модели

Имя

Значение по умолчанию

Large Signal Swing (Параметры для большого сигнала)

+Vpwr

Напряжение источника положительного напряжения (15 В)

VC VE

2В 2 В

-Vpwr

Напряжение источника отрицательного напряжения (-15 В)

+Vout

Максимальное значение выходного напряжения положительной полярности (13 В)

-Vout

Максимальное значение выходного напряжения отрицательной полярности (—13 В)

+SR

Максимальная скорость нарастания выходного напряжения положительной полярности (500-10 В/с)

-SR

Максимальная скорость нарастания выходного напряжения отрицательной полярности (500-10 В/с)

Pd

Потребляемая мощность в статическом режиме (50 мВт)

Open Loop Gain (Коэффициент усиления без цепи обратной связи — входной каскад на БТ)

Сс

Емкость коррекции (30 пФ)

BF1 BF2.
С2
СЕЕ QA
GCM IS1
IS2
IEE RC

75 75
30 пФ
0 189-10- 6
1,9- 10- 9 8-10-‘ 6
8-10- 16
15-10 16 5305

Ib

Входной ток смещения (100 нА)

Av-dc

Коэффициент усиления постоянного напряжения (200 тыс.)

f-Odb

Частота единичного усиления (1 МГц)

CMRR

Коэффициент подавления синфазного сигнала (100 тыс.)
.

 

Символы данных

Справочные данные

Параметры модели

Имя

Значение по умолчанию

Ibos

Входной ток смещения

RE
REE RP

1832
13 810 18 160

Vos

Напряжение смещения нуля

Open Loop Gain (Коэффициент усиления без цепи обратной связи — входной каскад на ПТ)

Сс

Емкость коррекции (10 пФ)

BETA С2
CSS GA
GCM
IS ISS
RD RSS RP

789*10- 6 10 пФ
0 63*10- 6
63*10- 11
15*10- 12 5*10- 6
15,9 40*10 6

Av-dc

Коэффициент усиления постоянного напряжения (200 тыс.)

f-Odb

Частота единичного усиления (1 МГц)

CMRR

Коэффициент подавления синфазного сигнала (100 тыс.)

Ibos

Входной ток смещения (30 пА)

Vos

Напряжение смещения нуля

Open Loop Phase (Фазочастотная характеристика без цепи обратной связи)

Phi

Запас по фазе на частоте единичного усиления, град. (60°)

C1

8,6 пФ

Maximum Output Swing (Предельные значения выходных сопротивлений)

Ro-dc

Выходное сопротивление на низких частотах (75 Ом)

R01 R02
GB

50 Ом 25 Ом
424,4

Ro-ac

Выходное сопротивление на высоких частотах (50 Ом)

los

Максимальный ток короткого замыкания (20 мА)

 
Замечания.
1. По умолчанию параметрам математической модели присваиваются значения параметров конкретных ОУ. Выше для конкретности приведены параметры модели ОУ 140УД7 (аналог мA741).
2. Частота единичного усиления f-Odb связана с частотой первого полюса f 1 соотношением f-Odb = f 1 Av-dc . Запас по фазе Phi на частоте единичного усиления определяется отношением частоты единичного усиления к частоте второго полюса f 2
Phi = 90° — arctg(f-Odb / f 2 ),
где арктангенс вычисляется в градусах.
3. Для ОУ с внешней коррекцией указывается значение емкости корректирующего конденсатора Сс, для которого приведено значение запаса по фазе Phi и другие параметры ОУ.
4. В справочных данных обычно приводится полное выходное сопротивление Rвых = Ro-ac + Ro-dc. Его надо разделить на две составляющие, ориентируясь на приближенное соотношение Ro-dc = 2Ro-ac.
5. В последних версиях OrCAD учитывается напряжение смещения нуля ОУ.
Компараторы напряжения. далее…

Диоды

Диоды

Символы данных

Справочные данные

Параметры модели

Имя

Значение по умолчанию

Forward Voltage (Прямая ветвь ВАХ)

Vfwd, Ifwd

Координаты точек ВАХ диода

IS RS

10- 4 А 0,1 Ом

N

1

IKF

0

XTI*

3

EG*

1,11 В

Junction Capacitance (Барьерная емкость)

Vrev, Cj

Зависимость барьерной емкости перехода от модуля напряжения обратного смещения

CJO VJ М

1 пФ 0,75 В 0,3333

FC*

-0,5 В

 

Символы данных

Справочные данные

Параметры модели

Имя

Значение по умолчанию

Reverse Leakage (Сопротивление утечки)

Vrev, Irev

Зависимость тока утечки от абсолютной величины напряжения обратного смещения

ISR NR

100 пА 2

Reverse Breakdown (Напряжение стабилизации)

Vz

Абсолютная величина напряжения пробоя (стабилизации) при токе Iz

BV IBV

100 В 100 мкА

Iz

Ток пробоя (стабилизации)

Zz

Дифференциальное сопротивление на участке пробоя в точке (Iz, Vz)

Reverse Recovery (Рассасывание носителей заряда)

Trr

Время рассасывания носителей заряда

ТТ

5 не

Ifwd

Ток диода в прямом направлении до переключения

Irev

Обратный ток диода после переключения

Rl

Эквивалентное сопротивление нагрузки (включая выходное сопротивление генератора)

Биполярные транзисторы. В табл. 5.6 приведены паспортные данные биполярного транзистора (Bipolar Transistor: NPN, PNP), которые вводит пользователь, и список параметров его математической модели, которые рассчитываются в программе.
Биполярные транзисторы

Символы данных

Справочные данные

Параметры модели

Имя

Значение по умолчанию

V(be) (sat) Voltage (Напряжение на р-я-переходе в режиме насыщения)

Vbe

Смещение база-эмиттер в режиме насыщения

IS RB
XTI* EG*

10- 5 А 3 Ом
1,11 В

Vce

Смещение коллектор-эмиттер в режиме насыщения

Output Admitance (Выходная проводимость)

Ic, hoe

Зависимость выходной проводимости при холостом ходе на выходе hoe от тока коллектора 1с

VAF

100 В

Vce

Смещение коллектор-эмиттер Vce=5 В

Forward DC Beta (Статический коэффициент передачи по току)

Ic, hFE

Зависимость статического коэффициента усиления тока в схеме ОЭ в нормальном режиме hFE от тока коллектора 1с. Измерения проводились при смещении коллектор-эмиттер Vce=l В

BF
NE ISE XTB*
NK*

100 1,5 0 1,5 0,5

 

Символы данных

Справочные данные

Параметры модели

Имя

Значение по умолчанию

Vce(sat) Voltage (Напряжение насыщения коллектор-эмиттер)

Ic, Vce

Зависимость напряжения насыщения коллектор-эмиттер Vce от тока коллектора Iс. Отношение тока коллектора к току базы в режиме насыщения Ic/Ib=10

BR NC ISC IKR RC

1 2 0 0 0

С-В Capacitance (Барьерная емкость коллектор-база)

Vcb, Cobo

Зависимость выходной емкости Cobo в режиме холостого хода на выходе от напряжения обратного смещения коллектор-база Vcb

CJC VJC MJC FC*

2 пФ 0,75 В 0,3333 0,5

Е-В Capacitance (Барьерная емкость эмиттер-база)

Veb, Cibo

Зависимость входной емкости Cibo в режиме холостого хода на входе от напряжения обратного смещения эмиттер-база Veb

CJE V.JE MJE

5 пФ 0,75 В 0,3333

Storage Time (Время рассасывания заряда)

Ic, ts

Зависимость времени рассасывания ts от тока коллектора 1с. Отношение тока коллектора к току базы в режиме насыщения Ic/Ib=10

TR

10 не

Gain Bandwidth (Площадь усиления)

Ic, ГГ

Зависимость граничной частоты коэффициента передачи тока ГГ в схеме с ОЭ от тока коллектора 1с. Смещение коллектор-эмиттер Vce=10 В

TF ITF
XTF VTF *

1 НС
1 0 10В

Статически индуцированный биполярный транзистор. Паспортные данные статически индуцированного биполярного транзистора (Ins Gate Bipolar Transistor), которые вводит пользователь, и список параметров его математической модели, которые рассчитываются в программе, приведены в табл. далее…

Программа расчета параметров моделей аналоговых компонентов Model Editor

Программа расчета параметров моделей аналоговых компонентов Model Editor
Программа Model Editor (ранее имевшая название Parts) рассчитывает по паспортным данным параметры моделей полупроводниковых приборов (диодов, биполярных, полевых и МОП-транзисторов, составных транзисторов Дарлингтона, статически индуцированных биполярных транзисторов), ферромагнитных сердечников, макромоделей операционных усилителей, компараторов напряжения, регуляторов и стабилизаторов напряжения, источников опорного напряжения. Краткое описание большинства этих моделей дано в
Математические модели компонентов записываются в библиотечные файлы с расширением имени *.LIB. При желании можно составить файлы отдельных моделей, имеющие расширение имени *.MOD. Помимо параметров математических моделей в файлы *.LIB программа Model Editor заносит также протокол ввода паспортных данных, так что при уточнении отдельных параметров нет необходимости вводить заново все паспортные данные. В файлах отлаженных библиотек протокол паспортных данных обычно удаляется, чтобы уменьшить объем файлов и сделать их удобочитаемыми.
Программа Model Editor вызывается щелчком мыши по одноименной пиктограмме (ее экран изображен). Она управляется с помощью команд ниспадающего меню. Кроме того, имеется набор пиктограмм для быстрого вызова наиболее употребительных подкоманд. Краткое описание команд программы Model Editor приведено.
Команды программы Model Editor

Команда

Назначение

Меню File (Файл)

New

Создание файла библиотеки моделей

Open (Ctrl+O)

Загрузка файла библиотеки моделей для последующего редактир’о-вания

Save

Сохранение внесенных изменений в текущей библиотеке

Save As…

Сохранение внесенных изменений в новом библиотечном файле, имя которого указывается по дополнительному запросу

Print…

Печать графиков одного или нескольких окон

Print Preview

Просмотр графиков перед печатью

Page Setup…

Настройка параметров страницы

 

Команда

Назначение

Create Capture Parts

Создание библиотеки графических символов (*.OLB) для текущей библиотеки моделей

1, 2, …

Список последних четырех загруженных файлов

Exit (Alt+F4)

Завершение работы с графическим редактором

Меню Edit (Редактирование)

Cut (Ctrl+X, Del)

Удаление фрагмента текста

Copy (Ctrl+C)

Копирование фрагмента текста

Past (Ctrl+V)

Размещение в тексте содержания буфера обмена

Delete (Del)

Удаление выбранного компонента из текущей библиотеки (его имя указывается в списке компонентов)

Find

Нахождение фрагмента текста

Replace

Замена фрагмента текста

Меню View (Просмотр)

Normal

Вывод графического окна

Model Text

Вывод окна текста

Fit

Изменение масштаба изображения графика так, чтобы на полном экране разместился весь график

In

Увеличение масштаба изображения графика

Out

Уменьшение масштаба изображения графика

Area

Вывод на весь экран окаймленной части изображения графика

Previous

Возвращение к предыдущему масштабу изображения графика

Redraw

Перечерчивание экрана

Pan-New Center

Расположение графика симметрично относительно точки расположения курсора без изменения масштаба

Toolbars…

Настройка меню инструментов

Status Bar

Вывод строки состояний

Model List

Вывод списка компонентов текущей библиотеки

Parameters

Вывод таблицы параметров

Меню Model (Модель)

New

Создание новой модели компонента: указывается имя модели на строке Model и выбирается ее тип из списка From Model

Copy From…

Копирование параметров существующей модели из текущей библиотеки под новым именем в нее же

 

Команда

Назначение

IBIS
transistor…

Трансляция модели формата IBIS (из файла с расширением имени *.IBS) в формат PSpice

Export…

Запись параметров текущей модели в отдельный текстовый файл *.MOD

Import…

Импортирование в файл текущей библиотеки *.LIB текстового файла *.MOD

Меню Plot (Отображение графиков)

Add Trace…

Построение дополнительного графика при указанной температуре

Delete Trace

Удаление графика, имя которого выбрано щелчком курсора

Axis Settings

 

Задание диапазонов значений по осям X, Y:

Data Range Диапазон изменения (Auto Range — выбираемый автоматически, User Defined — назначаемый пользователем)

Linear/Log Линейная/логарифмическая шкала

Trace Variable Выбор имени независимой переменной (только для оси X) — температуры или любого параметра модели

Меню Tools (Инструменты)

Extract Parameters

Расчет параметров модели на основании введенных данных

Customize…

Настройка меню инструментов

Options…

Конфигурирование режима автоматического создания символов компонентов после составления их математических моделей

Меню Window (Окно)

Cascade

Каскадное расположение открытых окон

Tile

Последовательное расположение открытых окон

Arrange Icon

Упорядочивание расположения иконок свернутых окон в нижней части экрана

1, 2, …

Список открытых окон

Меню Help (Помощь)

Help Topics… (F1)

Вывод содержания, предметного указателя и средств поиска терминов встроенной инструкции

Web Resources

Выход в Интернет:

PSpice Home Page Загрузка сайта www.orcad.com

Customer Support Выход на службу технической поддержки www.orcad.com/technical

About Model Editor

Вывод номера версии программы и ее регистрационного номера

Поясним принцип работы с Model Editor на примере создания модели диода. Сначала по команде File>New указывается имя файла библиотеки моделей диодов (создается новый файл с расширением имени *.LIB). Далее по команде Model>New вводится имя модели компонента (например D814) и в предлагаемом списке типов моделей выбирается его тип (например DIODE). Доступны следующие типы моделей:

  • Bipolar Transistor (NPN, PNP) — биполярные n-p-n- и p-n-p-транзисторы;
  • Magnetic Core — ферромагнитный сердечник;
  • Diode — диод;
  • Darlington Transistor — составной транзистор Дарлингтона;
  • Ins Gate Bipolar Tran — статически индуцированный биполярный транзистор с каналом n-типа;
  • Junction FET (N-, P-CHANNEL) — полевые транзисторы с каналами п- и р-типа;
  • MOSFET (NMOS, PMOS) — МОП-транзисторы с каналами п- и р-типа;
  • Operational Amplifier — операционный усилитель;
  • Voltage Comparator — компаратор напряжения;
  • Voltage Reference — стабилизатор напряжения;
  • Voltage Regulator — регулятор напряжения.

К именам компонентов, имеющих встроенные модели, программа к введенному на панели Name имени добавляет префикс в соответствии с типом модели: к имени диода — букву D, биполярного транзистора — Q, полевого транзистора — J, МОП-транзистора — М, статически индуцированного биполярного транзистора — Z, магнитного сердечника — К. Имена моделей остальных компонентов, представляющих собой макромодели, остаются неизменными. далее…